专利名称：可展开的键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可展开的键盘，特别涉及便携式电子装置，例如但并不限于诸如电子词典、电子记事本和计算机等可折叠装置。
用于这些装置的键盘是公知的，这些键盘是单件的，且具有固定的宽度。但是随着技术的进步，装置的尺寸逐渐受到键盘尺寸的限制。尽管可以将键盘的键或者钮以及键钮之间的间隔作得更小，以减小尺寸整体，但这又使打字和键盘操作变得困难。
因此，根据本发明提供了一种可展开的键盘，包括外壳和三个或者更多的键盘部分，键盘部分可以在收存位置和可操作位置之间运动，在收存位置上键盘部分大致容纳在外壳中，在可操作位置上这些键盘部分被设置成在至少一维的方向上延伸超过外壳边界的键盘，在将键盘展开到可操作位置时，两个键盘部分向外运动，且第三键盘部分运动到两个可向外运动的键盘部分之间的位置上。
本发明的优点在于，装置的尺寸可以作得更小而不受键盘尺寸的限制，即较小的装置可具有方便打字的较大键盘。
优选的是，键盘包括三个键盘部分。这种设计能够提供在获得小型装置及保持部件数目和连接件足够小以保证可靠性之间的良好折中，但是包括四个或者更多的键盘部分的设计也是可以的。两个键盘部分向外运动到可操作的位置，而第三键盘部分则可以运动到在两个可向外运动的键盘部分之间的可操作位置上。第三键盘部分可以被容纳在两个可向外运动的键盘部分之下以实现在收存位置上的紧凑设计。当设置成键盘时，键盘部分的相邻边缘最好是彼此接触的。这些边缘不一定是直线的，也可以是因在键钮彼此偏置的情况下考虑到各个键或者钮的位置而设计成台阶状或者交错状。优选的是，两个可向外运动的键盘部分的朝向内侧的边缘最好具有相对应的边缘外形，亦即在一个部分上的一个边缘的凸起与另一个部分中的边缘的凹入相对应，即更象是一组牙齿，从而在收存状态下，这些边缘可以大致沿其整个长度靠紧在一起，以使收存位置下的键盘宽度最小化。在收存位置下，可向外运动键盘部分的最外侧边缘最好与外壳的边缘对齐，但如果需要，也可以稍微延伸超过该外壳边缘，或者相对该边缘稍微缩回。
优选的是，可向外运动键盘部分是可滑动的，例如在其收存位置和可操作位置之间的槽或者轨道中滑动。诸如圈形或者片形的弹簧可以用来迫使可向外运动键盘部分运动到其可操作位置，锁挡设置用来将其锁定在收存位置。
尽管举例来说键盘可以用作便携式键盘而应用在现有的装置中，但优选的是将可展开的键盘接合到诸如电子词典、电子记事本或者计算机等便携电子装置中。这类装置一般包括两半，例如，通常沿后边彼此铰接在一起的第一主体部和第二主体部。第一部分(一般为顶部或者盖)可包括用于显示信息的屏幕，而第二部分(一般为下部或者底部)设置有键盘。因此在一个实施例中，第一主体部和第二主体部在收存位置中合在一起以容纳键盘部分，而在可操作位置中展开，而显现出键盘。
优选的是，设置了动作装置，从而当第一和第二主体部展开时，将键盘部分从收存位置运动到其可操作位置。动作装置还可以反向进行该过程，但较理想的是手动地移动键盘部分。这样，主体部分容纳了屏幕，就是说，在不使用该装置时，其可以被折叠到键盘上而不再移动。在一个实施例中，动作装置可包括由第一和第二主体部绕铰链的枢转驱动的轮系。
滑动件或者滑动板(可以是动作装置的一部分)可具有凸轮表面或者其它偏移件，以引导或者迫使中央(第三)键盘部分或多个中央键盘部分运动到可操作位置，该转动凸轮表面或者这些转动凸轮表面最好包括用来将键盘部分锁定在其可操作位置上的部分。在另一实施例中，滑动块或滑动板可以驱动另外的齿轮，这些齿轮转动具有凸轮表面的偏移件而提升中央(第三)键盘部分进入可操作位置，可转动凸轮表面最好包括将键盘部分锁定在其可操作位置的部分。最好设置四个这样的转动凸轮表面，以在大致为矩形的键盘部分的四个角部实施操作，因为这样能够提供稳定的设计。如果需要，其它实施例可以具有较少或者较多的凸轮表面。凸轮表面(可以设置在滑动或者转动元件上)可具有这样的外形，即使得中央键盘部分被平稳地升起，或者在整个提升过程中以变化的速率提升。滑动件还可以用来动作能将可向外运动键盘部分保持在其收存位置上的锁挡，使得在松开锁挡时令可向外运动键盘部分在弹簧的偏压作用下向外弹出。
下面参照附图详细描述本发明的优选实施例，这些说明仅是示例性的。其中
图1是处于收存位置的便携装置的第一实施例的视图；图2示出了从下方(为了清楚起见该装置的底板被切下)看去时处在收存位置的图1所示装置的机构；图3示出了从前面看去时处于收存位置的装置的机构；图4示出了从一侧看去时处于收存位置的装置的机构；图5示出了从上部看去时更为详细的机构，并示出了用于可向外运动键盘部分的锁挡如何与滑动板相接合；图6示出了处于半打开位置的装置；图7示出了当装置处于半打开位置时与图2性质相同的视图；图8示出了当装置处于半打开位置时与图3性质相同的视图；图9示出了当装置处于半打开位置时与图4性质相同的视图；图10示出了处于完全打开位置或者可操作位置时的装置；图11示出了当装置处于完全打开位置时与图2性质相同的视图；图12示出了当装置处于完全打开位置时与图3性质相同的视图；图13示出了当装置处于完全打开位置时与图4性质相同的视图；图14示出了一装置，其键盘已完全展开，并且具有容纳了向下折叠到键盘上的屏幕的上主体部；图15是处于收存位置的装置的剖视图；图16是从处于半打开位置的装置的一侧观察的剖视图；图17是从处于完全打开位置的装置的一侧观察的剖视图；图18是从优选的动作机构的一侧观察的剖视图；图19示出了从前面观察时图18所示的动作机构；图20是从上方观察的透视图，示出了处于收存位置的装置的第二实施例，为了清楚起见上主体部和两个可向外运动键盘部分被省略；图21是处于收存位置的第二实施例的下主体部的平面图，示出了滑动板和轮系的构型；图22是在图21中示出的动作机构的侧视图；图23是下主体部中的动作机构的平面图，示出了当装置处于半打开位置时滑动板和轮系的构型；图24是在图23中示出的动作机构的侧视图25是下主体部中的动作机构的平面图，示出了当装置处于半打开位置时滑动板和轮系的构型；图26是在图25中示出的动作机构的侧视图；图27是下主体部中的动作机构的平面图，示出了当装置处于完全打开位置或可操作位置时滑动板和轮系的构型；图28是在图27中示出的动作机构的侧视图；图29示出了从下方观察时(省略了装置的底板)图20中示出的装置的机构，该装置处于收存位置；图30示出了从前面看去时处于收存位置的装置的机构；图31示出了从一侧看去时处于收存位置的装置的机构；图32示出了当装置处于半打开位置时与图29性质相同的视图；图33示出了当装置处于半打开位置时与图30性质相同的视图；图34示出了当装置处于半打开位置时与图31性质相同的视图；图35示出了当装置处于完全打开位置时与图29性质相同的视图；图36示出了当装置处于完全打开位置时与图30性质相同的视图；图37示出了当装置处于完全打开位置时与图31性质相同的视图；图38是当装置处于收存位置且从一侧观察时装置的剖视图；图39是当装置处于半打开位置时的与图38性质相同的视图；图40是当装置处于完全打开位置时的与图38性质相同的视图。
便携式电子装置1如图1所示。其包括计算机，电子词典或者记事本，或者其它的例如用键盘来操作的电子通讯装置或者用于分析数据的便携装置。该装置包括具有用于显示信息的屏幕3(如图10所示)的上主体部2和容纳键盘5的下主体部4。上主体部2和下主体部4沿其后边缘用铰链6铰接在一起。在图1中示出的装置处于收存构型，上主体部2向下折叠到下主体部4上，以关闭该装置。
如图6所示，通过将上主体部2绕铰链6转动，可以将上主体部2提起以显示出屏幕3。在这里，示出的装置处于半打开位置，并且在某些场合，只要键盘部分被正确地支撑在其可操作位置，使用者可以选择在该构型下操作装置，但更为一般的是，使用者会将上主体部进一步转动到完全打开的位置，如图10所示。
示出的键盘5包括三个键盘部分7，8，9，即中央键盘部分8和布置在其两侧的两个可向外运动键盘部分7，9。在可操作位置，三个键盘部分被布置成一直线，一个挨着一个地排列，以形成键盘5，同时键盘的最外侧边缘10，11延伸超过下主体部4的边缘。
在收存位置，中央键盘部分8收回到处于下主体部4中位于两个可向外运动键盘部分7，9的水平面之下的位置上，且两个可向外运动键盘部分7，9运动到一起，使得它们的最外侧边缘10，11与下主体部4的侧边平齐。
如果要求有一个待机或者暂时的关闭位置，则装置1的上主体部2可以简单地向下折叠到下主体部4上，同时键盘仍处于完全展开的构型。
下面参照图2至5、图7至9和图11至13来对允许键盘展开和收回的优选的机构进行详细说明。图2至5示出了键盘处于收存位置时的该机构；图7至9示出了当装置1处于半打开位置时的该机构，图11至13示出了装置1处于完全打开位置时的该机构。而且，图15至17分别示出了处于这三个阶段的装置剖视图，图18和19示出了在机构中采用的优选轮系。
如图2所示，键盘5的三个键盘部分7，8，9设置容纳在下主体部4的边界内。可向外运动键盘部分7，9在其于收存位置和可操作位置之间滑动时被引导件14，15引导。中央键盘部分8位于两个可向外运动键盘部分7，9的平面的下方，处于所述两个键盘部分和滑动板16之间的位置上。
图4更详细地示出了动作机构。两个可向外运动键盘部分分别被弹簧装置17向外偏压，但被锁挡18和凸块19的设计限制在其收存位置上，凸块19形成在滑动板16上。在通过抬起主体部2而打开电子装置1时，具有凸块19的滑动板16在箭头A的方向运动(将在下文详细描述)，引起锁挡松开，在弹簧17的偏压作用下，可向外运动键盘部分7，9被弹出到其可操作位置。臂20，21设置用来放大该运动并引导可向外运动键盘部分7，9。铆钉22，23将臂20，21连接到可向外运动键盘部分7，9中的一个的基板24上。设置锁挡弹簧25(如图3所示)用来偏压锁挡18。
滑动板16和用于移动滑动板16的轮系在图18中详细示出。安装有手柄26，以绕铰接轴转动，并且手柄26的一端通过螺钉27(见图15至17)被固定在装置1的上主体部2中，从而当绕铰链6转动上主体部2时，手柄26也被同时转动。手柄26还设置有齿轮28(见图18)，其驱动中间齿轮29，而该齿轮又进一步驱动齿轮30。该齿轮30用作与滑动板16上的齿条31相对的小齿轮，在装置1的上主体部2被打开和关闭时使得滑动板沿箭头A的方向往复运动。齿轮罩32(见图19)必须设置用来罩住齿轮28，29，30并提供支撑。
滑动板16和中央键盘部分8设置有偏移件33，34，它们起到凸轮表面的作用，当滑动板16沿箭头A的方向往复运动时，偏移件彼此滑过，将中央键盘部分8偏移到其提高的可操作位置，或者允许中央键盘部分8回到其下部的收存位置(见图15至19)。偏移件33，34包括平台区域35，其与中央键盘部分8接合并将其锁定在其可操作位置。同时，设置了支撑板36以供滑动板16在其上滑动。
如10所示，考虑到键钮39的位置，可向外运动键盘部分7，9的最内侧边缘37，38和中央键盘部分8的接合边缘可具有台阶的或者交错的边缘。为了使键盘部分7，8，9整齐地接合在一起，中央键盘部分8的左手边缘30必须与右手的可向外运动键盘部分9的左手边缘(即最内侧边缘38)具有相同的外形，类似地，中央键盘部分8的右手边缘41必须具有与左手的可向外运动键盘部分7的右手边缘(即最内侧边缘37)相同的外形。
从装置1的收存构型(其中键盘部分7，8，9大致被容纳在下主体部4的边界中)。通过绕铰链6转动上主体部2而将装置1打开。在如图6所示的90。位置上或者最好在该位置之前，由于滑动板16沿箭头A的运动，锁住可向外运动键盘部分7，9的锁挡18从凸起19松开，允许可向外运动键盘部分7，9弹出到其可操作位置。随着上主体部2被进一步转动，滑动板16在箭头A方向进一步运动，中央键盘部分8被配合的偏移件33，34强制地向上运动到位于两个可向外运动键盘部分7，9之间间隙中的可操作位置上(半打开位置)。当上主体部2接近180°位置(完全打开位置或者可操作位置)，中央键盘部分8在偏转件33，34的平台区域35锁定到位。
一旦使用者完成对装置1的使用，上主体部2如图14所示地向下折叠到下主体部4上。但是，如果出于收存的目的或者为了运输该装置而不冒损坏键盘部分的风险而需要使装置1更为紧凑，则上主体部2向下折叠超过90。位置，而放开中央键盘部分8，并允许其回落至其下部的收存位置，如果必要，则可能需要使用者的手加以辅助，使其回到完全关闭的位置。一旦装置1被关闭，可向外运动键盘部分7，9可以被手动地推回进下主体部4中，在这里锁挡18将再一次将它们固定在收存位置中。
下面参照图20至40描述装置1的第二实施例。
图20示出了处于收存位置的第二实施例，且上主体部2和两个可向外运动键盘部分7，9被省略。与第一实施例相同的是，设置了手柄26，在主体部分2绕铰链6转动时，手柄26随之一起运动。该运动带动多个齿轮罩32中的齿轮28，29，30，从而随着上主体部2打开和关闭，使滑动板16前后平移。
如图21所示，滑动板16具有四个齿条，以驱动通常位于中央键盘部分8的四个角部的齿轮41，42，43。这些齿轮的转动驱动四个可转动的偏移件或者凸轮表面44，这些偏移件或者凸轮表面可经过栓钉(peg)45提升或者下降中央键盘部分8。偏移件44包括平台区域46，用来将中央键盘部分8锁定在其可操作位置。
滑动板16、齿轮41，42，43和可转动偏移件44的相对运动在图23中示出，其中装置处于半打开位置。
尽管示出的偏移件44的凸轮表面为筒形的外形边缘，其它设置在圆筒件一侧的诸如引导槽或者轨道的结构也是可以的，圆筒件根据需要可以是实心的或者空心的。还可以采用可滑动的往复运动件来代替可转动件。在最基本的实施例中，仅要求单个的凸轮表面，但是采用至少三个，优选的是四个凸轮表面可以为中央键盘部分8提供更大的稳定性。
在该实施例中，将可向外运动键盘部分7，9保持锁定在其收存位置的锁挡18被固定在一个位置上(不象第一实施例那样随着可向外运动键盘部分7，9一起运动)，并锁固到设置在可向外运动键盘部分7，9上的凸起19上。通过滑动板16上的动作件47将锁挡18松开。动作件47(在滑动板的任何一侧都布置有一个)还通过相对腹板48的滑动而在滑动板16沿其横向路径往复运动时引导该滑动板16。沿滑动板16的路径延伸的与栓钉或者导向装置相配合的槽49或者轨道也可以用来引导滑动板。
电池壳体50可以设置在下主体部4中，用来容纳电池51或者其它形式的便携式电源。
因此，在本文中公开了几个可展开的键盘，可以为小型紧凑电子装置提供更大的便于操作的键盘。
权利要求
1．一种可展开的键盘，包括外壳和三个或者更多的键盘部分，键盘部分可以在收存位置和可操作位置之间运动，在收存位置上键盘部分大致容纳在外壳中，在可操作位置上这些键盘部分被设置成在至少一维的方向上延伸超过外壳边界的键盘，其中在将键盘展开到可操作位置时，两个键盘部分向外运动，且第三键盘部分运动到两个可向外运动的键盘部分之间的位置上。
2．根据权利要求1所述的键盘，其特征在于在可操作位置中，键盘部分限定了一个宽度大于外壳宽度的键盘。
3．根据权利要求1或者2所述的键盘，其特征在于在处于收存位置时第三键盘部分容纳在两个可向外运动键盘部分的下部。
4．根据权利要求1，2或者3中任一项所述的键盘，其特征在于可向外运动键盘部分可以在其收存位置和可操作位置之间滑动。
5．根据前述任一项权利要求所述的键盘，其特征在于设置有弹簧装置，以强迫可向外运动键盘部分运动到其可操作位置，并设置有锁挡以将它们锁定在其收存位置。
6．根据前述任一项权利要求所述的键盘，其特征在于设置有滑动板，以将第三键盘部分移动到可操作位置。
7．根据权利要求6所述的键盘，其特征在于滑动板的平移移动了凸轮表面，使第三键盘部分偏移到其可操作位置。
8．根据权利要求7所述的键盘，其特征在于凸轮表面与滑动板整体地形成在一起，采用斜面的形式。
9．根据权利要求7所述的键盘，其特征在于凸轮表面是可转动的，采用螺旋形表面的形式。
10．根据权利要求8或者9所述的键盘，其特征在于凸轮表面包括将第三键盘部分锁定在其可操作位置的部分。
11．根据权利要求8，9或者10所述的键盘，其特征在于设置有四个凸轮表面。
12．根据前述任一项权利要求所述的键盘，其特征在于键盘部分被设置成一个键盘，相邻键盘部分的边缘彼此接触。
13．根据权利要求12所述的键盘，其特征在于键盘部分的接触边缘是台阶形的。
14．根据前述任一项权利要求所述的键盘，其特征在于外壳包括沿一个边缘彼此铰接在一起的上主体部和下主体部。
15．根据权利要求14所述的键盘，其特征在于下主体部设置有键盘部分，而上主体部设置有用于显示信息的屏幕。
16．根据权利要求14或者15所述的键盘，其特征在于设置有轮系，用以移动键盘部分，其中轮系被第一和第二主体部绕铰链的枢转运动驱动。
17．一种便携式电子装置，具有如前述权利要求任一项所述的可展开键盘。
全文摘要
一种用于便携式电子装置的键盘,包括外壳和多个键盘部分,键盘部分可在收存位置和可操作位置间运动,在收存位置键盘部分容纳在外壳中,在可操作位置键盘部分被设置成在一维的方向上延伸超过外壳边界的键盘,在将键盘展开到可操作位置时,两个键盘部分向外运动,第三键盘部分运动到可向外运动键盘部分之间的位置。当键盘部分容纳在装置中时,其具有紧凑的收存构型,当装置打开时,键盘部分重新排列以形成超过装置边界的键盘。
文档编号G06F1/16GK1280374SQ00120450
公开日2001年1月17日 申请日期2000年7月10日 优先权日1999年7月12日
发明者梁汉雄, 陈宝源 申请人:权智技术开发有限公司